废弃资源在水泥与水泥制品中的综合利用

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1、废弃资源在水泥与水泥制品中的综合利用水泥与水泥制品行业综合利用各种废弃物的方法可分为三大类，即废弃物的水泥原料化、废弃物的水泥燃料化和废弃物的混合材化。其中下水道焚烧灰、造纸焚烧灰、河道污泥、粉煤灰、高炉矿渣、氟化钙污泥、硅藻土、煤矸石、废石膏等均可作为水泥的代用原料，而废轮胎、废橡胶、废塑料、废油、活性炭污泥、废白土、造纸污泥、焦炭等均可作为水泥的代用燃料。粉煤灰、高炉矿渣和煤矸石等具有潜在胶凝性的废弃物也作为混合材或辅助性胶凝材料，用于生产水泥制品或混凝土。　　随着社会的发展，中国面临着空前的能源资源环境的压力;而另一方面，

2、技术的进步也为中国缓解资源能源环境压力创造了条件。废弃资源在水泥与水泥制品行业的综合利用，受到了全社会的高度重视，近年来获得了较大发展。废弃资源在水泥与水泥制品行业的应用技术越来越成熟，技术水平越来越高。废弃资源在中国正在成为水泥与水泥制品行业生产用的重要原材料之一。固体废弃物的综合利用固体废弃物可分为工业固体废弃物和城市垃圾。表1和表2分别为2004年中国工业固体废弃物的种类以及处置、贮存、利用和排放的情况。对中国的水泥与水泥制品行业而言，工业固体废弃物的综合利用主要体现在粉煤灰和矿渣作为混合材掺入水泥中，制备水泥和水泥制品，

3、而把他们作为替代原料的情况很少。2004年，水泥行业综合利用了2.1亿吨诸如粉煤灰、矿渣、尾矿和煤矸石等的工业固体废弃物，占各行业利用总量的41.76%。至于城市垃圾的综合利用，中国还处于试验阶段，多半未形成成熟的工艺路线。在过去几年中，一些厂家进行了污泥、轮胎和垃圾的试烧实验，结果表明在中国利用可燃垃圾煅烧熟料是必要的且可行的。表1中国工业固体废弃物排放情况表2中国工业固体废弃物处置、储存、利用和排放情况　　一、工业固体废弃物的综合利用工业固体废弃物在中国水泥与水泥制品行业中的综合应用主要有两方面。　　一是某些废弃物含有SiO

4、2或其他有用组分，可以利用这些废弃物代替相应的原料来烧制熟料;　　二是作辅助性胶凝材料或混合材部分代替熟料来配制水泥，制备水泥混凝土制品，间接地节约资源和能源、减少污染。(一)工业固体废弃物作水泥工业的替代原料水泥熟料的主要成分有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等，含有这些成分的废弃物就可以部分地代替原材料。例如，如图1所示，污水处理厂污泥灰、下水道污泥灰(PSSA)等含有较多SiO2的废弃物就可以代替硅质原料，含有较多Al2O3的工业废水污泥灰可以作为铝质原料。运用于水泥熟料烧成的可替代原料的相图根据中国工业实际，替代

5、原料主要有炼铁工业的渣滓、炼铝工业的赤泥、陶瓷及粘土工业的边角料、污水处理工业的滤泥、垃圾焚烧工业的焚烧灰和石灰工业的废料等。这些废弃物的再利用不但回收了宝贵的Al2O3、Fe2O3，还降低了SO2、NOx等有害气体的排放。实践表明，可替代原料的应用有以下四个注意事项：　　一是要根据中国工业实际、行业规范和国家法律适当选择废弃物作为可替代原料;　　二是配制生料时，常因被替代组分的不足而需要补充，即可替代原料一般只能部分地代替原材料;　　三是对熟料烧制过程要进行实时监控，确保不会影响熟料质量和不产生额外的环境污染;　　四是对服役过

6、程进行跟踪监控，确保使用过程安全。　　此外，在工艺上，还需注意作为代用原料的废弃物由于化学成分不稳定，离散性大。如何得到成分均匀、质量稳定的入窑生料是整个工序的关键，所以应加强原料的预均化和生料的均化，使废弃物成分波动在允许的范围内。在上述工业废弃物的资源化利用方面，应用企业都结合本地现有条件进行利用生产。　　(二)工业固体废弃物作混合材通常认为，水泥熟料的制造是非常昂贵的，且不利于生态。然而，利用废弃物作为混合材生产复合水泥不但减少了熟料的使用量，而且还变废为宝。在中国，复合水泥已成为水泥行业消纳废弃物的龙头。根据2003年全

7、国水泥产量和水泥熟料产量测算，混合材约占水泥产量的23.6%，其中若80%为各类工业固体废弃物，则废弃物用量超过1.6亿吨。加上生料中约4000万吨，共计约2亿吨。其中估计：利用矿渣约7000万吨，粉煤灰约600万吨，煤矸石约400万吨，其他各类废弃物约1.2亿吨。展望未来，我们可以大胆地预言，如果更多地使用复合水泥，我们将不必增加波特兰水泥的产量就可以满足未来日益增长的需求信息来源环保英才网：http://www.hbjob88.com/　　[2]。目前，中国混合材应用比较普遍的是粒化高炉矿渣和粉煤灰。尽管制备混合材也要耗费一

8、定的能量，但制造复合水泥的能量消耗总量仍然小于波特兰水泥的。例如，粒化高炉矿渣的制备就要在运输、干燥和粉磨过程中消耗额外的能量，但矿渣复合水泥的能量消耗总量仍比波特兰水泥的低4%。把这些废弃物用着混合材不但节约了能源和资源，还减少了温室气体的排放。如掺有30%粉